По развитию нефтебитумного производственного потенциала Россия среди развитых стран мира занимает второе место после США, однако при этом отстает от уровня США в 3 раза, но опережает Канаду, занимающую третье место и обладающую 7,0% мировой мощности производства.

Потенциальные возможности по производству нефтебитумов в России относительно мощности первичной переработки нефти достигли уровня США — 3,7%, что выше уровня выхода на нефть Франции, Италии, Японии, но значительно ниже относительно потенциальных возможностей Канады и Германии. Удельная мощность производственного потенциала получения нефтебитумов на душу населения в России сравнялась с лучшими достижениями европейских стран, однако в 1,6 раза отстает от уровня США и более чем в 3,5 раза — от уровня Канады.

Поскольку нефтебитум, используемый в качестве связующего вещества при изготовлении асфальтобетонных покрытий автодорог, составляет в среднем 6-8% в получаемой массе асфальтобетона, рассмотренные потенциальные возможности России в сопоставлении с семеркой развитых стан мира свидетельствуют о весьма низком уровне развития дорожного строительства в России при ее огромной (относительно всех стран, даже Канады и США) территории. Фактически в реальном производстве в России положение в два раза хуже, так как использование производственной мощности по выработке нефтебитумов составляет менее 50%, тогда как в семерке развитых стран мира производственный потенциал используется на 90-96% (в количественном отношении).

С учетом же состояния дорог, качества изготавливаемых асфальтобетонных смесей и получаемых для них вязких нефтебитумов характеристики состояния достигнутого уровня производства и потребления нефтебитумов в России относительно уровня семерки ведущих стран еще более снижаются.

Проблемы, связанные с производством битумов

По данным Центрдорконтроля РДА о том, что около 50% ежегодно выпускаемых дорожных битумов не соответствует требованиям нормативных документов, прежде всего ГОСТ 22245—90 «Битумы нефтяные дорожные вязкие».

Нефтеперерабатывающим предприятиям невыгодно дополнительно оборудовать битумное производство на НПЗ специальными охлаждающими системами для снижения температуры готового битума до  + 150 0С вместо  + 250 0С (это даёт возможность получать битумы с лучшими эксплуатационными свойствами), перемешивающими устройствами для введения катионных поверхностно-активных веществ (ПАВ), специальными дополнительными емкостями для раздельного хранения битумов различных марок, современной аппаратурой для более строгого регулирования качества битумов и т.п. Ведь битум по сравнению с другими нефтепродуктами характеризуется низкой стоимостью, мало отличающейся от стоимости самой нефти, и потому не является выгодным товаром.

Кроме того, в связи с огромной территорией России и неравномерным размещением на ней нефтеперерабатывающих предприятий в современных условиях транспортные расходы составляют значительную долю в стоимости битумов и без того являющихся наиболее дорогой составляющей в цене готового асфальтобетонного покрытия.

Большинство российских нефтеперерабатывающих заводов не заинтересовано в получении высококачественных битумов: во-первых, российские НПЗ перерабатывают легкие западносибирские нефти с высоким содержанием светлых нефтепродуктов - до 60%. Светлые нефтепродукты в четыре раза дороже битумов, и именно они определяют экономику нефтеперерабатывающего завода. А повышение качества выпускаемых битумов связано с дополнительными затратами при низком экономическом эффекте. Во-вторых, свойства массовых западносибирских нефтей не дают возможности выпуска высококачественных битумов.

Следствием указанных причин является ситуация, при которой 50 % дорожных битумов не отвечают требованиям ГОСТ 22245-90. При этом требования ГОСТа давно не удовлетворяют потребителя. В связи с тем, что битум долгое время не считался в нашей стране целевым продуктом нефтепереработки, совершенствованию технологии его производства не уделялось должного внимания. Недостаточное финансирование битумного производства привело к тому, что оборудование на большинстве отечественных нефтеперерабатывающих предприятий морально и физически устарело. Вследствие этого качество вырабатываемых битумов и объемы их производства не соответствуют требованиям современного рынка. Поэтому перед НПЗ России остро стоит вопрос реконструкции битумных производств.

На состояние и развитие битумного производства в России оказывает существенное влияние ряд специфических факторов:

• первый из них - сезонность выработки битумов основных марок - дорожных, связанная с четко определенными периодами выполнения дорожно-строительных работ и порождающая проблемы для непрерывно функционирующих нефтеперерабатывающих предприятий.

• второй фактор - небольшое различие цены продукта (битума) и сырья и сложность проведения технологических операций с таким высоковязким и низкозастывающим продуктом, как битум. В результате оказывается недействующей система стимулирования для совершенствования и обновления битумного производства: на большей части НПЗ давно и физически, и морально устарело основное технологическое оборудование битумных установок, на ряде производств, не оснащенных современными окислительными колоннами, продолжается эксплуатация устаревших трубчатых реакторов, характеризующихся повышенной пожарной и экологической опасностью.

• третий фактор - неконтролируемый разброс показателей качества поступающего на переработку сырья. Известно, что даже небольшие колебания его состава - содержания парафиновых и ароматических углеводородов, асфальтенов и других компонентов оказывают огромное влияние на качество получаемых битумов. Отрицательный «вклад» в нестабильность сырья вносят и технологические особенности эксплуатации вакуумных колонн: изменения температурного режима и глубины вакуума, колебания количества «проваливаемого» циркуляционного орошения и загрузки сырья, недостаточная эффективность контактных устройств и т. д.

Существующая технология подготовки битума к производству асфальтобетонных смесей

Традиционный технологический процесс подготовки битумов к их непосредственному использованию состоит из следующих основных операций: транспортировка на битумную базу, выгрузка в хранилище, хранение. Затем осуществляется предварительный прогрев битума в хранилище до рабочей температуры 80 – 90 0С для перекачивания в котлы, где производится его обезвоживание при температуре 100 – 140 0С с последующим догревом до 150 0С в расходной ёмкости и с кратковременным хранением при этой температуре перед подачей битума в дозатор асфальтосмесительной установки.

Первые этапы этого технологического процесса страдают существенным недостатком: битум обводняется как при сливе конденсатом пара, так и грунтовыми водами, а иногда и атмосферными осадками.

Следует отметить, что при такой технологии хранения перед подачей битума в обезвоживающую ёмкость происходит его перегрев и коксование в районе контакта со спиралью, температура которой достигает 300 – 400 0С и выше. Это также резко снижает качество битума. Кроме того, следует иметь в виду, что из-за большой длительности выпаривания воды требуется выдерживать битум в котлах периодического действия при высокой температуре (в два раза выше нормативной на протяжении 8 – 10 часов (при содержании воды 5 %)). Далее, при ритмичном производстве асфальтобетонной смеси на заводе расходные ёмкости с битумом при температуре 130 – 150 0С освобождаются через 6 – 8 часов составляет от 10 часов до суток, а при неритмичной работе – более.

По этим причинам существенно снижается качество, и ускоряются процессы старения битума, а в конечном итоге сокращаются сроки службы покрытий. Необходимо высокотемпературную технологию подготовки битума к использованию заменить на высокоэффективную низкотемпературную технологию. Снижение температурного режима подготовки битума со 150 0С до 110 0С позволит не только сохранить необходимые свойства материала, но и значительно уменьшить энергозатраты.

Осуществить выше сказанного можно при условии хранения битумов в специальных емкостях, которые ныне используются в нефтеперерабатывающей отрасли для мазутов, обеспечивая возможность циркуляции и подогрева, защищённых от попадания воды.

Отмена ГОСТ 22245-90 не предполагается в ближайшее время, поэтому дорожная отрасль самостоятельно и с помощью заинтересованных предприятий может на основе битумов марок БНД, выпускаемых крупнотоннажными НПЗ, готовить битумы соответствующие требованиям проекта ГОСТ Р «Битумы нефтяные дорожные вязкие улучшенные. Технические условия».

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка нефтяных битумов можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок нефтяных битумов в России».

www.newchemistry.ru